探讨高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点

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探讨高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点

吴明

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

1引言

框架剪力墙的整体结构是一种现代化气息非常浓厚的建筑结构模式,这种建筑结构与传统建筑所用的混凝土建筑方式的不同点就是,框架剪力墙这种建筑方式所采用的是组装的建筑模式,这种模式不但会使得水资源的消耗表少,还会使得其他的一系列能耗都降低,而且值得一提的是这种建筑模式是不会产生任何的固体形式的废物垃圾的,水污染等一些对自然环境的污染就更不用说了。框架剪力墙这种建筑方式对于居民住宅的现代化以及建筑的节能减排都有一定的促进作用。如果想要采用框架剪力墙这种建筑方式,首先必须要通过生产商进行预定,然后在现场进行组装,以此来保证建筑主体结构的一个百分之百完成,而且框架剪力墙还有一点值得一提的好处就是它有着很强的适应性,可以适应不同的施工环境来保障施工合理进行。在我国近些年的发展来看,可持续发展战略已经深入每个人的心中,而单纯的就建筑这一行业来说,针对于建筑结构的混凝土装配模式的应用相关的研究也是越来越多如雨后春笋一般,这种情况也为我国内部的这种建筑模式提供了良好的发展基础和进步空间。

2框架剪力墙结构特性

2.1剪力墙概述

所谓的框架剪力墙结构其实就是将建筑结构现场化,而这种现场式的建筑形势主要是将板墙和板墙之间通过预制或者是半预制的方式进行连接,并且将现场配置这种方式作为建筑的主要形势,然后再在这主要的建筑形势上配合少量的现场浇筑来实现建筑的整体。在一些层数相对较高的建筑当中,框架剪力墙就可以很好的体现出他的实用性,其实用性主要表现在两个方面,第一、框架剪力墙这种建筑方式可以在一定程度上减少现场的施工量,而且在高层建筑施工当中建材运输对其建筑方式的影响可以说是微乎其微;第二、因为框架剪力墙这种建筑模式是通过预制或者是半预制的建筑方式来进行的,所以其工作效率非常的高,速率也非常的快,这就可以很好的满足一些现代化商业的建筑结构特点,和发展走向。就整体的装配式这个大框架的结构来说,框架剪力墙机构在其中一直保持着很大的优势,而这些优势主要体现在:在剪力墙的整体机构之中会存在很多很多接缝或者是连接点,而这些连接缝隙和连接点大多数都是以水平或者是竖向的形势呈现出来的,也正是这些缝隙和节点的存在使得剪力墙可以成为一个大的整体。与此同时,这种缝隙和节点的连接方式也可以使得整体建筑的抗震能力和承载能力呈爆炸指数提高,也因此这种连接方式成为了整个剪力墙的关键,并且时刻决定着剪力墙的整体好坏情况。

2.2框架剪力墙结构分析

为了有效地提升施工的质量,对该结构进行受力分析以及变形特性的探究是必不可少的。由于框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同结构组成的,而框架和剪力墙两种结构的抗侧力是不同的,因此其变形特点是由该两种不同结构的变形特点抗侧力是不同的,因此其变形特点是由该两种不同结构的变形特点所决定。然而,框架剪力墙结构在水平面的变形可以通过刚度很大的楼板来协调,因此两者在水平方向的位移是相同。但是,值得注意的一点是,由于形变特性的不同,框架结构的形变位移的增量会随着层高的增加而减慢,即变形曲线形式为开口型;而与之相反的是,剪力墙结构的变形增量会随着层高的增大而加快,即呈现出来的变形曲线是弯形开口型。此外,在框架剪力墙结构体系中,由于框架、剪力墙的协同受力,在结构的底部框架侧移将会显著减小,与之协调之下,结构的上部剪力墙的侧移也会有一定程度的制约,由于减小了框架和剪力墙的层间相对变形,导致层间变形沿建筑高度呈现比较均匀的形式,因此整体结构的相对侧位移很小,这也是提升结构稳定性的关键所在。因而在结构设计的过程中,施工人员需要切实考虑到结构的变形协调性。

3框架剪力墙结构工程的施工技术

相对于其他结构施工技术而言,框架剪力墙结构涉及的工程环节比较多,施工步骤也相应比较复杂,在建筑工程框架剪力墙的施工过程中,往往涉及到各方面因素的影响,因此,为了保证施工质量,在施工过程中,要切实注意一下几个方面内容。

3.1钢筋工程施工

钢筋工程施工技术的好坏直接影响着建筑整体结构的抗性的强弱,因此,从一定程度是来讲,加强钢筋工程技术的应用对建筑结构的稳定性效果十分明显,在实际操作中,尤其是对钢筋的施工,相关人员必须加以认真对待,确保施工质量有所保证。

3.1.1钢筋的选取

钢筋的强度及延性关系着框架剪力墙结构的整体受力特性,因此,钢筋的选取必须严格按照相关的技术标准,根据结构的设计承载能力,抗震要求以及构造要求选择性能优良的钢筋。

3.1.2钢筋的布置

在钢筋工程的施工过程中,必须根据设计图纸严格对现场钢筋进行布置,因为只有合理的布筋才能满足整体结构的承载力的要求,因此,在钢筋的布置过程中,施工人员必须坚持合理、适用原则,选择科学有效的布置方法,全面确保钢筋的安装、布置合理性。

3.2模板工程技术

施工人员在进行模板的搭建的过程中,要选择刚度等级相对较高的模板,同时切实保证搭建模板的强度,此外模板搭建的整体性和平整性都是模板搭建过程中切实需要关注的问题。此外,为了保证钢筋保护层的厚度达到构造要求,在实际的模板搭建过程中,在钢筋与模板之间往往需要垫设石块,以达到相应的效果。

3.3混凝土工程技术

混凝土工程技术是所有建筑工程中不可避免同时又至关重要的施工技术之一,为了保证框架剪力墙的施工质量与实际效果,在施工过程中,应注意以下几点:

3.3.1控制混凝土的质量

混凝土的质量等级的选取关系着框剪结构的整体性能,因此,在进行混凝土浇筑之前,必须进行混凝土配合比试配,以及混凝土坍落度的试验,如果出现坍落度变化,查明原因及時调整,确保混凝土中各种材料比例合理,用量准确,保证混凝土整体的浇筑质量。

3.3.2控制混泥土的浇捣顺序

混凝土的浇捣顺序对混凝土整体性能有很大程度的影响,要注意混凝土的浇筑顺序,浇筑时一般是沿建筑物长向后退浇注,先浇注柱头强度等级高的混凝土,后浇注梁板混凝土,避免不同强度的混凝土相互影响,导致混凝土质量受损。

4结束语

要想有效地防止因受力引起的弯曲变形,使建筑结构更加坚固安全,提高高层建筑的抗震能力,良好的结构设计仍然是主要制约因素。此外,施工中的每一个环节也都是相互制约相互协同的。因此,在施工过程中,针对钢筋工程、模板工程、混凝土工程以及砌体工程的施工技术,要合理运用,加强施工过程管理,提高框架剪力墙的整体施工效果。

参考文献:

[1]郑臻华,刘润.框架剪力墙结构施工技术与质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10).

[2]崔红宇,项雪璞.试论新形势下建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(36):193.